UPS Méretezés

A szünetmentes áramforrásoknál is jól meghatározható a lényegi funkcióik alapján, hogy mit kell figyelembe vennünk.
UPS teljesítménye, a teljesítményigény meghatározása alapján
A szükséges teljesítmény nagyságának a meghatározása az első lépés, mivel ez az elsődleges egy UPS kapcsán.
Áramszünet esetén, az ellátandó fogyasztóknak üzemszerűen előálló maximális összteljesítményével kell kalkulálnunk.
Pontosabban a leálláskori teljesítményeket kell figyelembe venni. Ennek értékével kapcsolatban segítséget jelent ha tudjuk, hogy mekkora ez az érték. A legjobb, ha meg tudunk győződni pontosan a fogyasztásról, vagy legalább hozzávetőleg meg tudjuk határozni, hogy abból kiindulva tovább tudjunk számolni.
Nagyon fontos tudni, hogy a VA (VoltAmper) nem feltétlenül egyenértékű a W (Watt) értékkel. Bár a kettő között egyértelmű összefüggés van, de hogy pontos értékeket kapjuk, néhány további adatot is ismernünk kell. Az egyszerűség kedvéért -- ha más lehetőség nem kínálkozik -- érdemes a fogyasztókra írt teljesítményfelvételek összegzése által kapott értéknél minimum 25%-al nagyobb teljesítményű UPS-t választani. A nagyobb teljesítmény alapvetően nem okoz gondot, míg az "alul-méretezés" végzetes lehet, mert pont a funkcióját nem tudja betölteni, hiszen a túlterhelés elleni védelem azonnal lekapcsolja a rákapcsolt fogyasztókat.
UPS tartásideje, és a tartásidő kiszámítása
A tartásidő, azaz hogy mennyi ideig fogja ellátni az UPS a berendezéseinket villamos energiával, nagyban függ attól, hogy mekkora;
- a berendezésbe épített vagy hozzá kapcsolt akkumulátorok valós kapacitása,
- a fajlagos terhelőáram az akkumulátoron,
- az akkumulátorok aktuális töltöttségi szintje,
- az UPS működéséből adódó hatásfok, (átalakítási veszteségek,...)
- a fogyasztó és az UPS kimeneti oldalán a kialakuló teljesítménytényező
- milyen a környezeti hőmérséklet...

Mindezeket figyelembe véve számolható ki egy közelítő, elméleti tartásidő, mely számításnak alapvetően az akkumulátor lesz a kiindulási alapja, de a teljesség igénye nélküli számítás.

Akku -fesz.(V) * kapacitás(Ah-ban, terhelőárammal korrigált értéke) * darabszám * UPS hatásfoka [pl.85%=0,85] * Teljesítménytényező [cosϕ]/ Fogyasztók összteljesítménye[VA]

Az így kapott érték, órában adja meg, hogy elvileg mennyi ideig lesz alkalmas a berendezések üzemeltetésére az adott UPS az Akkumulátorral.

Az hogy elméleti, az nagyon hangsúlyos, mivel az alábbi számítás nem tartalmazza, az akkumulátor 5%-nál nagyobb kisütőáramából adódó veszteséget. Ez azt is jelenti a gyakorlatban, hogy pl.
7,2 Ah kapacitású akkumulátor:
- 7,2 Ah töltésmennyiség leadására 20 óra alatt 0,36 Amperes terhelés esetén képes,.
- 6,3Ah leadására képes 0,7A-es terhelőáram esetén, (9 órás időtartam)
- 4,55Ah 3,5A terhelőáram esetén, (1,3 órás időtartam)
- 3,85Ah 7A esetén (33 perces időtartam),
- 2,8Ah 14A esetén (12 perces időtartam)
- 2,52Ah 21A-es terhelés esetén (7,2 perc időtartam)
Vagyis ha 1 db teljesen feltöltött 7,2 Ah kapacitású 12 voltos akkumulátorral szolgáltatunk (21x12)~250VA-es összteljesítményt, akkor a 2,52Ah kapacitással tudunk érdemben kalkulálni a tartásidő kiszámításakor. Az alábbi számításban 85%-os hatásfokkal, és 0,8 cosϕ-vel, kalkulálunk. (170W-os teljesítmény a fogyasztón!)
12V * 2,52Ah * 1 * 0.85 * 0.8 / 250[VA] = 0,0822528 óra, azaz 4,93 perc (~4 perc 56mp)

Vagyis ha 1 db teljesen feltöltött 7,2 Ah kapacitású 12 voltos akkumulátorral szolgáltatunk (14x12)~170VA-es össz teljesítményt, akkor a 2,8Ah kapacitással tudunk érdemben kalkulálni a tartásidő kiszámításakor. Az alábbi számításban 85%-os hatásfokkal, és 0,8 cosϕ-vel, kalkulálunk. (115,6W-os teljesítmény a fogyasztón!)
12V * 2,8Ah * 1 * 0,85 * 0,8 / 115,6[VA] = 0,19764706 óra, azaz 11,86 perc (~11 perc 52mp)

FONTOS TUDNI,
- hogy az akkumulátorok öregedésével a töltéstároló képességük is folyamatosan csökken.
Mindezekről részletesebben az akkumulátorokkal kapcsolatban lehet olvasni. Itt >>> Akkumulátorokról.
- és arról, hogy a terhelés nyilván nem egy állandó érték a legtöbb esetben, hanem folyamatosan változó lehet, főleg akkor, amikor egy mentési folyamat zajlik le.

Forrás : http://agendaage.hu/tudasbazis/ups_-_szunetmentes_aramforrasok/ups_mere…